【手続補正書】
【提出日】平成18年7月19日(2006.7.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子線を、試料の被検査領域に向けて順次照射する電子照射部と、
前記電子線を被検査領域付近で引き戻す減速手段と、
前記引き戻した前記電子線を複数の異なる結像条件で結像させる結像部と、
前記結像させた電子線を前記結像条件ごとの画像として取りこむ画像検出部と、
前記結像条件ごとの画像を相互に比較することにより、前記被検査領域の欠陥を検出する画像処理部を有する検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の検査装置において、
画像表示部をさらに備え、前記画像処理部が、前記結像条件の異なる画像をそれぞれ前記画像表示部に出力することを特徴とする検査装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の検査装置において、
前記画像検出部は、前記電子線の進行方向に沿った前記試料の表面からの長さが互いに異なる複数の検出面を有し、
前記結像条件ごとに各々の前記検出面を用いて、前記被検査領域の画像を取り込むことを特徴とする検査装置。
【請求項４】
請求項３に記載の検査装置において、
前記試料に照射する前記電子線の入射軸に対し、垂直方向に移動可能な試料ステージをさらに備え、
ステージの移動に伴って前記検出面上の前記画像が移動する方向と同一方向に前記複数の検出面を配列していることを特徴とする検査装置。
【請求項５】
請求項４に記載の検査装置において、
前記複数の検出面が、前記検出面と平行な面内で回転することを特徴とした検査装置。
【請求項６】
請求項４に記載の検査装置において、
前記複数の検出面は、前記検出面上での画像の移動方向と電荷蓄積方向とが揃ったＴＤＩセンサであることを特徴とする検査装置。
【請求項７】
請求項３に記載の検査装置において、
前記複数の検出面は、前記電子線の進行方向に沿った前記試料の表面からの長さがそれぞれ調節できることを特徴とする検査装置。
【請求項８】
請求項１または２に記載の検査装置において、
前記画像処理部は、一の被検査領域に対する前記結像条件が異なる複数の画像の比較から、前記一の被検査領域の合焦点距離を算出することを特徴とする検査装置。
【請求項９】
請求項８に記載の検査装置において、
前記画像処理部は、
前記試料の一の被検査領域の合焦点距離を基準の合焦点距離として用い、
前記基準の合焦点距離と、前記試料の他の領域の合焦点距離とを比較することによって、前記他の領域の前記一の領域に対する電位、または形状の差異を算出することを特徴とする検査装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の検査装置において、
画像表示部をさらに備え、
前記試料の一の領域と前記試料の他の領域はそれぞれ半導体パターンの正常部と欠陥部であり、
前記画像処理部は、前記基準の合焦点距離、及び前記他の領域の前記一の領域に対する電位、または形状の差異から前記欠陥部の分布を算出し、
前記画像表示部は、前記欠陥部の分布と、前記欠陥部の前記正常部に対する電位、または形状の差異を表示することを特徴とする検査装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の検査装置において、
前記試料の一の領域と前記試料の他の領域はそれぞれ半導体パターンの正常部と欠陥部であり、
前記画像処理部は、
前記基準の合焦点距離、及び前記他の領域の前記一の領域に対する電位、または形状の差異から前記欠陥部の分布を算出し、
当該欠陥部の分布と前記欠陥部の前記正常部に対する電位、または形状の差異が記憶されるデータベースを備え、
当該データベースと他の半導体パターンの欠陥部の分布との比較から、前記他の半導体パターンを検査することを特徴とする検査装置。
【請求項１２】
請求項１または２に記載の検査装置において、
前記結像部はフォーカス条件可変のレンズと当該レンズの制御手段を有し、
前記レンズのフォーカス条件を変化させることによって前記結像条件を変化させることを特徴とする検査装置。
【請求項１３】
請求項１または２に記載の検査装置において、
前記電子照射部は
前記電子線を作り出す電子銃、
及び前記照射する電子線を収束する複数の静電レンズ若しくは電磁レンズを備え、
また、前記試料に照射する電子線と、前記引き戻される電子線を分離させるビーム分離部を有し、
また、前記結像部は前記引き戻された電子線を結像させる複数の静電レンズ、電磁レンズを備えていることを特徴とする検査装置。
【請求項１４】
請求項１または２に記載の検査装置において、
前記電子照射部外の電子線源又は光源を備えており、
前記電子照射部外の電子線源から照射する電子線または前記光源から照射する光によって、前記試料の帯電を制御することを特徴とする検査装置。
【請求項１５】
請求項１または２に記載の検査装置において、
前記試料に照射する前記電子線の入射軸に対し、垂直方向に移動可能な試料ステージを備え、
前記試料ステージは前記試料を装着できる試料ホルダを有し、
さらに、前記試料ホルダに、前記試料に入射する前記電子線を引き戻すための電圧を印加する電源を有し、
前記ステージが、前記画像検出部の画像を取り込む速度に同期した速度で移動することを特徴とする検査装置。
【請求項１６】
試料を保持するステージと、
前記ステージに向けて電子線を照射する電子線源と、
前記電子線を減速可能な減速手段と、
前記電子線を結像可能なレンズと、
前記電子線を検出可能な検出面を有する検出器と、
前記検出器で検出された電子線を画像として取り込む画像取り込み部と、
前記取り込んだ画像を処理する画像処理部を備えた検査装置における検査方法であって、
電子線を試料に向けて照射し、
前記電子線を減速手段によって引き戻し、
前記引き戻された電子線を複数の結像条件で画像検出面に複数の画像として結像し、
前記複数の結像条件で結像された複数の画像を比較し、
前記試料の欠陥を検出することを特徴とする検査方法。
【請求項１７】
試料に向けて電子線を照射し、前記試料付近で引き戻された前記電子線の像を用いて前記試料を検査する検査方法であって、
前記試料の一の領域付近から引き戻された前記電子線の合焦点距離を基準の合焦点距離とし、前記試料の他の領域付近から引き戻された前記電子線の合焦点距離と比較することによって、前記他の領域の前記一の領域に対する電位、または形状の差異を算出することを特徴とする検査方法。
【請求項１８】
半導体ウェハに向けて電子線を照射し、前記半導体ウェハ付近で引き戻された前記電子線の像を用いて前記半導体ウェハを検査し、該検査の結果を用いて、該半導体ウェハの量産プロセスにおける異常を発見するプロセス管理方法であって、
前記半導体ウェハの一の領域付近から引き戻された前記電子線の合焦点距離を基準の合焦点距離とし、前記半導体ウェハの他の領域付近から引き戻された前記電子線の合焦点距離と比較することによって、前記他の領域の前記一の領域に対する電位、または形状の差異を算出し、該電位、または形状の差異、および該電位、または形状の差異のウェハ面内分布をデータベースとして記憶し、
他の半導体ウェハの前記電位、または形状の差異のウェハ面内分布を前記データベースと比較した結果を用いて、該他の半導体ウェハの品質を検査することを特徴とするプロセス管理方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
本実施例では，試料表面で引き戻された電子ビームを結像する複数レンズの励磁を変え，一の被検査領域のフォーカスが異なる画像を取り込む欠陥検査装置について説明する。
実施例１・２・３は画像取得装置の検出面３の位置を変えた場合の例である。それと同等の効果は結像部３８の光学系のレンズを用いてフォーカスを変えた場合についても同様の効果が達成できる。検出器１９が１つの検出面３で構成されていた場合について図１１を用いて説明する。図１１は本発明の結像部３８の部分で，最終段の投影レンズ１１以降の部分を模式的に示したもので，主に投影レンズ１１，焦点可変レンズ２４，とそれらを制御するレンズ制御部１５，そして検出器１９，画像取り込み部２１，画像処理部１７で構成されている。この場合，１回で取得できる画像は１つのフォーカス条件に限定されるため，異なるフォーカスで画像を取得するためには，再度同一箇所の画像をフォーカスを変えて取得する必要がある。また，図中に示されたミラー電子１の軌道は欠陥部５で引き戻された軌道を表しており，正常部４のミラー電子１の軌道は図中には示されていない。欠陥部５のミラー電子１の軌道a〜c（２６〜２８）は焦点可変レンズ２４でフォーカスを変えた場合の軌道を示しており，焦点可変レンズ２４の励磁を変化させることでフォーカス条件を変えることができ，実施例１〜３と同様の効果が得られる。